往复杠杆零件机械加工工艺研究

摘要：随着科学技术的快速发展，机械加工技术也得到了很大的提升。文章主要探讨和研究的是往复杠杆零件机械加工工艺的内容，机械加工工艺是机械产品质量的根本保证，对于零件的加工制定不同的工艺路线，根据零件的不同制定合理的加工方案，并以最短的工序和最少的支出加工出合格的零件。

关键词：往复杠杆；零件加工；加工工艺；机械加工技术；产品质量 文献标识码：A

中图分类号：TH161 文章编号：1009-2374（2015）04-0028-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0297

1 概述

往复杠杆零件是一种模锻件，零件的外形轮廓不是很大，重量较轻，加工精度相对不是很高，但生产数量很大。对于往复零件的加工，由于面比孔容易加工，所以，在制定工艺规程时，需要先对面进行加工，再以面为基准对其他部位进行加工，然而加工的过程中必须采用专门的夹模。在对零件进行加工时使用专用的夹模，有助于提高劳动生产力，保证加工质量，降低劳动强度。

2 往复杠杆零件机械加工简介

往复杠杆零件的机械加工，首先要对往复杠杆零件进行分析，了解往复杠杆零件在机械设备中的作用，然后运用机械制造技术解决往复杠杆零件在机械加工中的定位、夹紧等工作，确定相关的工艺尺寸和选择合理的加工机床及刀具，保证往复杠杆零件的加工质量。

在机械对工件进行加工时，为了确保加工效率，提高工件精度，必须正确地安装工件，使工件相对机床切削形成运动和刀具具体正确的位置，这个过程叫做“定位”，为了防止受切削力、惯性力、重力等力的作用而破坏工件的正确位置，就必须对工件施加一定的夹紧力，这个过程叫“夹紧”，机床对工件的定位和夹紧就需要各类夹具，所以，夹具的使用对零件加工工艺有着重要的意义。

3 对加工零件的分析

在对零件进行加工时，必须对零件进行全面的分析，以确保使用合理的加工工序对零件进行加工，保证零件的加工质量。

3.1 零件的作用

在对零件进行加工前，必须了解零件在机械设备中的位置、零件的具体作用，确保零件正确加工。往复零件是一种随处可见的零件，主要是用于机械设备上实现往复运动，通过往复杠杆上的装配连接在主动零件上与从动零件之间，将主动零件的运动传递或转换，通过从动零件，将相应的运动或力传递到下一级的运动部件。往复杠杆零件机械运行过程中，承受着交变载荷的作用，所以，对往复杠杆的力学性能的要求相对比较高；往复杠杆上与主动零件和从动零件配合、接触的部位，对其尺寸、形状、位置精度和表面的硬度有着严格的要求。

3.2 零件材料的选用

往复杠杆零件的材料一般选用45度钢，这种钢属于优质碳素结构钢，此种钢经过处理后有良好的综合机械性能和加工工艺性能，对于零件材料主要是根据零件的使用环境来选用，同时还得兼顾材料的工艺性和价值性。45度钢的主要参数如表1所示：

表1

4 零件加工工艺

4.1 零件毛坯的制造

往复杠杆零件的材料为45度钢，考虑到往复杠杆零件在运行中经常做往复运动，往复杠杆零件在工作过程中需承受交变载荷，因此选用锻件，使得金属纤维尽量不被切断，保证零件工作的可靠性。每年往复杠杆零件的产量非常大，而且生产零件的轮廓尺寸不大，则可以采用模锻成型，从而提高生产率，保证零件加工精度。

4.2 零件加工工艺的过程

经过上述分析可以得知，杠杆零件的主要加工面有平面、孔以及槽。通常来说，保证平面的加工精度相对保证孔系的加工精度要容易，所以，对于该零件的加工来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度与位置精度，合理地处理孔与平面之间的相互关系以及槽的尺寸精度，根据上面的技术条件分析可得，往复杠杆零件的尺寸精度、形状精度以及位置精度要求相对而言不是很高，所以，对于其加工精度也不是很高。

4.3 确定零件表面加工方案

对于零件表面的加工，都要有一个加工方案。一个好的零件加工机构，不仅应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺，并且能够保证零件加工的质量，同时减少加工的劳动量。加工工艺的方案设计和加工工艺是密不可分的。对于往复杠杆零件的加工工艺的设计来说，应当选择能够同时满足平面、孔系和槽加工精度要求的加工方法。对于零件加工，不仅要从加工精度和加工效率两方面考虑，而且还要适当考虑零件加工的成本。

4.4 加工工艺基准面的选择

基准面的选择又可分为粗基准选择和精基准选择。

粗基准选择：（1）粗基准选择时，应当保证各加工表面有足够的余量，使得加工表面和不加工表面之间的尺寸和位置符合图纸的要求。选择不加工表面为粗基准，主要是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系的精度；（2）粗基准一般只使用一次，尤其是主要定位基准，防止产生较大的位置误差。保证往复杠杆零件在整个加工过程中基本上采用统一的基准定位；（3）若需要保证工件的某些重要表面的加工余量均匀，就应当选择该表面做粗基准。

精基准选择：精基准的选择原则有：（1）基准重合原则，尽可能地选择设计基准作为定位基准，这样可以防止定位基准与设计基准不重合而引起的基准误差；（2）基准统一原则，在加工过程中尽可能选用统一的定位基准，统一的基准有助于保证各表面间的位置精度，避免由于基准转换带来的误差；（3）还应当选择工件精度高、尺寸较大的表面作为精基准，以保证位置的稳定可靠。

对于往复杠杆零件精基准的选择，要有利于保证工件的加工精度并使装夹精准。当设计精准与工序基准不重合时，应当进行尺寸转换。粗精准的选择，应当采用零件的上、下平面作为定位的粗精准，使得零件达到准确定位。

5 零件的夹具

往复杠杆零件的专门夹具对零件的加工意义重大。为了提高劳动生产效率，降低操作人员的劳动强度，则需要针对具体工序设计专门的夹具。

5.1 定位基准的选择

往复杠杆零件的形状为对称型零件，然而，加工槽宽的两个端面也具有一定的对称性，并且该端面能够保证零件对称基准面尺寸准确，为了确保零件对称基准面尺寸的标准，可以考虑采用零件槽的外端面来定位，用作加工槽宽的基准。槽的外端面相邻台阶及孔的外端面可以采用定位销来定位，则限制了零件的一个自由度；夹具底面的两个支撑面限制零件的三个自由度；槽外端相邻的台阶面的定位挡块限制零件的两个自由度。最后采用作用于零件上平面的移动压板对往复杠杆零件进行夹紧，然后配合各个定位块就能满足对零件的加工要求，保证往复杠杆零件的加工精度。

5.2 夹具的设计和操作

夹具的形状都是根据零件外形来设计的，在夹具设计时，应当注意提高劳动生产率，因此，对于零件加工应采用机动夹紧而不是手动夹紧，这是提高劳动生产效率的一个重要途径，在本道工序的专用铣床夹具就选择气动夹紧方式，这道工序由于是精加工，所以切削力不是很大，为了夹紧工件，没有必要采用较大的气缸直径，但是，为了尽可能降低切削力可以采取相对适应的措施，而目前采用的措施有三种：（1）提高毛坯的制造精度，以降低切削深度，降低切削力度；（2）选择一种比较合理的斜楔夹紧机构，最大可能地增加夹紧机构的扩力比；（3）在条件允许的情况下，适当提高压缩空气的工作压力，使得气缸推力增大。

在夹具上装有对刀块，可以使夹具在一批零件的加工之前有很好的对刀，同时，夹具底面上的一对定位键可以使整个夹具在机床工作台上有一个正确的安装装置，有利于铣削加工。由于往复杠杆零件铣槽宽专用夹具在进行切削加工时，切削力主要是由夹具体底面支撑板来承受，对夹紧力的要求相对不是很高，采用气动式移动压板夹紧就能够达到快速夹紧的效果，所以，从经济加工的角度来看，采用机动夹紧就可以满足要求，操作也相对比较简单，且效率相对比较高。

6 结语

通过本文的概述，可以大致了解到往复杠杆零件的机械加工工艺。本文主要对零件的加工难易度、材料、零件毛坯、零件加工基准面等方面进行分析，通过对往复杠杆零件的分析后，确定了零件的材料、尺寸、加工工序，进而确保加工工艺对零件的加工质量，并根据需要，制定出合理的加工工序。

参考文献

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[4] 李庆寿.机械制造工艺装备设计适用手册[M].银川：宁夏人民出版社，1991.

作者简介：魏杰（1971-），男，辽宁辽阳人，辽宁建筑职业学院副教授，机械工程硕士，研究方向：数控技术与机械加工工艺技术方向的研究与教学。

（责任编辑：周 琼）